Artículos técnicos y boletines de noticias

调整控制器PID,控制植物模型

Por Arkadiy Turevskiy (MathWorks)


在控制的工程师面前,在控制的基础上,在控制的基础上,在控制的基础上。Si ya存在于一个植物模型(función de transferencia, representación de espacio de estados o diagram de bloques de Simulink)金宝app®),控制器调整PID结果。Pero,¿qué curre si si no se disone de un modelo de planta y no result ta fácil crear uno a partir de los primeros principios?我们的天堂,我们的天堂,我们的天堂,我们的天堂,我们的天堂información清醒的天堂físicas天堂。Entonces,¿la única opción es retocar las ganancias en el propio hardware y esperar que esto no provoque daños en él?

我爱你,我爱你。在我们共同的环境中,我们的世界重现identificación我们的系统。La identificación del sistema permite crear un modelo matemático para descriir un sistema físico a partir de los datos de las pruebas de entrada-salida medidos。控制系统的工程师identificación系统,单独的正常系统enseña控制系统中清醒的等级,控制系统中必要的工程师,控制系统中必要的工程师técnicas identificación系统。

En este artículo se describe un trabajo destinado a crear una función de transferencia de planta a partir de los datos de las pruebas de entrada-salida, así como el uso de esta función de transferencia para ajustar automáticamente las ganancias de un controlador PID。Todo el flujo de trabajo se completa mediante la aplicación PID调谐器控制系统工具箱™。

Reto de modelización de la planta y diseño del sistema de control

在我们的世界里没有我们的世界,在我们的世界里没有我们的世界características físicas我们的世界,在我们的世界里有我们的硬件físico。关于社会权利的重要性señales de estímulo a través关于社会权利的制度和登记。卫星卫星卫星卫星数据emplearán植物模型对照表,卫星卫星卫星卫星数据utilizará卫星卫星卫星卫星卫星数据对照表卫星卫星卫星数据对照表卫星卫星数据对照表rápida稳定。

Flujo de trabajo para la identificación de sistema y el diseño de sistemas de control

El flujo de trabajo consta de trres pasos principales:

  1. Importación de los datos de pruebas de entrada-salida。
  2. Identificación植物模型与数据之争。
  3. 植物识别模型和植物控制系统PID。

Importación de los datos de pruebas de entrada-salida

一、数据、数据、数据、数据、数据。Para estimular la dinámica del sistema, insertamos una variación brusca en él a los cininco segundos y registramos la salida (disponible como .输出de variable en el espacio de trabajo de MATLAB)。El análisis视觉上的眼睛和眼睛dinámica del sistema。La entrada escalonada es una forma习惯性的估计La dinámica del sistema, pero se pueden emplear otras señales de冲动enlugar。

Tuning_PID_Controller _fig1_w.jpg
Figura 1。数据,pruebas de entrada-salida。entrada se产生los cinco segundos。

PID调谐器的Empezamos por importar los datos de entrada-salida medidos en。Para ello, ejecutamos la aplicación PID调谐器,bien escribiendo pidTuner en la línea de comandos de MATLAB o bien selecciondo la aplicación PID Tuner en la galería de aplicaciones de MATLAB。Cuando se abre PID Tuner, seleccionamos la opción para idential una nueva planta a partir de datos de entrada-salida and especificamos las señales de salida y entrada(图2). Dado que la entrada en el sistema es señal en escalón, especificamos las características de la señal insertada en el sistema y datos donde se almacena la señal de salida medida。Esta herramienta también permite importar datos de entrada-salida arbitrarios。

Tuning_PID_Controller _fig2_w.jpg
Figura 2。Interfaz para important datos de respuesta escalón zh PID调谐器。

Identificación植物模型

那是我们的数据,那是我们的数据,那是我们的系统técnicas de identificación那是我们的系统。La identificación在植物的价值和结构的模型中隐含的系统parámetros para esa结构和hagan的巧合La结构的模型和模拟的数据和薪金的数据。PID调谐器的可能性的过程中,预先的数据,选择的模型的结构和一个星球的parámetros模型的速度和工资的模型的模拟,巧合的数据,在世界上。

没有我们entrar en detalles尤其el procesamiento previo de los拿督ahora,佩罗mencionaremos, eliminamos el desfase con respecto洛拿督de公司salida medidos (figura 3)。La linea佛得角de La figura 3具体公司salida medida del sistema。海雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀雀到此开始一个程序在此之前,在此之前,在此之前,在此之前,在此之前,在此之前,在此之前,在此之前,在此eliminación,在此eliminación,在此identificación,系统。PID调谐器包括程序的可能性,数据的预览,故事的filtrado和reluestreo。

Tuning_PID_Controller _fig3_w.jpg
Figura 3。绿色的海水和蓝色的植物模型。

Ahora选择的方法,结构,模式和天象的方法parámetros,系统,系统和系统,模式的方法,植物的识别,已经存在的模式。La línea azul de La figura 3 muestra La respuesta de plana identificado初始模型(con La structura y los valores de parámetros del modelo predeterminados)。有必要在此基础上建立一个新的模式líneas蔚蓝的绿色。Podemos probar con rapidez不同的构造构造de模型中间的la selección在一个列表的desplegable que的PID调谐器。操作入口están关于马球的模型,关于现实马球的模型,关于计算的马球的模型和关于决定的空间马球的模型。También podemos特定si模型debe包括延迟时间,cero y un积分器。

Después de seleccionar la estructura del modelo, podemos ajustar los parámetros de forma interactiva o dejar que PID调谐器计算automáticamente los valores de los parámetros para una estructura de modelo dada。En el卡索de los拿督德公司salida medidos de都比如obtuvimos联合国早上进行了谢谢uso al de联合国莫德罗de底漆orden con retardo颞(figura 4)。在卡索de没有haber obtenido联合国早上进行了反对esta脂肪酸transferencia德终于orden podriamos haber intentado ajustar联合国莫德罗de los拿督con facilidad orden优越。Bastaría con eccionar unmodelo de orden superior in la lista desplegable。PID调谐器calcularía automáticamente los valores de los parámetros。

Tuning_PID_Controller _fig4_w.jpg
Figura 4。蓝色植物模型和绿色植物数据。地球植物模型的结构función时间转移的起始和延迟。Todos los parámetros de la función de transferencia (ganancia, ubicación de los polos y retardo temporal) se han calculado automáticamente para proporcionar un buen ajuste con los datos de salida medidos。

调整控制

在植物模型下的血量,在植物模型下的控制能力。PID调谐器计算器automáticamente las ganancias del controlador a fin de ofrecrecer una respuesta rápida y稳定。Podemos utility,控制,deslizantes, interactivos,和,fin, de, ajustar, el, rendimiento, de, lazo,塞拉多。En nuestro ejemplo, además de diseñar un controlador rápido y稳定的,必要的asegurarnos de que la salida del controlador, enviada actuador没有超级英勇máximo que puede,比例,el actuador。Esta la razón de que añadiéramos un gráfico de de控制的计算结果escalón de lazo cerrado usáramos los deslizantes para lograr el rendimiento deseado: una respuesta rápida y稳定的que no exija demasiado al actuador(图5)。

Tuning_PID_Controller _fig5_w.jpg
Figura 5。Gráficos de segimiento de referencias y respuesta escalón del resultado del controller para el controller PID调整。

Ahora podemos输出控制器PID调整MATLAB para continualcon el análisis y el diseño。

Publicado 2014 - 92234v00

Ver artículos清醒的前staciones relacionadas